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化工原理换热器课程设计(1)VIP免费

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1重庆理工大学化工原理课程设计说明书题目:柴油预热原油的管壳式换热器学生班级:113150202学生姓名:余毛平学生学号:11315020232指导教师:白薇扬化学化工学院122016年7月4日13目录1.设计任务书..............................................12.概述....................................................23.设计条件及物性参数表....................................24.方案设计和拟定..........................................35.设计计算................................................76.参考文献...............................................1111.设计任务书1.1设计题目用柴油预热原油的管壳式换热器1.2设计任务1.查阅文献资料,了解换热设备的相关知识,熟悉换热器设计的方法和步骤;2.根据设计任务书给定的生产任务和操作条件,进行换热器工艺设计及计算;3.根据换热器工艺设计及计算的结果,进行换热器结构设计;4.以换热器工艺设计及计算为基础,结合换热器结构设计的结果,绘制换热器装配图;5.编写设计说明书对整个设计工作的进行书面总结,设计说明书应当用简洁的文字和清晰的图表表达设计思想、计算过程和设计结果。1.3操作条件物料温度℃质量流量kg/h比热kJ/kg.℃密度kg/m3导热系数W/m.℃粘度Pa.s入口出口柴油170T2353202.487150.1330.64×10-3原油60105414162.208150.1283.0×10-32.概述在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器,简称为换热器。在换热器中至少要有两种温度不同的流体,一种流体温度较高,放出热量;另一种流体则温度较低,吸收热量在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用各种换热器,它们也是这些行业的通用设备,并占有十分重要的地位。随着换热器在工业生产中的地位和作用不同,换热器的类型也多种多样,不同类型的换热器也各有优缺点,性能各异。列管式换热器是最典型的管壳式换热器,它在工业上的应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。123.设计条件及物性参数表3.1操作条件原油:入口温度60℃出口温度105℃质量流量:41416kg/h加热介质柴油:入口温度170℃出口温度T2质量流量:35320kg/h允许压降:不超过0.3×105Pa3.2物性参数表物料温度℃质量流量kg/h比热kJ/kg.℃密度kg/m3导热系数W/m.℃粘度Pa.s入口出口柴油170T2353202.487150.1330.64×10-3原油60105414162.208150.1283.0×10-34.方案设计和拟订根据任务书给定的冷热流体的温度,来选择设计列管式换热器中的浮头式换热器;再依据冷热流体的性质,判断其是否易结垢,来选择管程走什么,壳程走什么。在这里,柴油走管程,原油走壳程。从手册中查得冷热流体的物性数据,如密度,比热容,导热系数,黏度。计算出总传热系数,再计算出传热面积。根据管径管内流速,确定传热管数,标准传热管长为6m,算出传热管程,传热管总根数等等。再来就校正传热温差以及壳程数。确定传热管排列方式和分程方法。根据设计步骤,计算出壳体内径,选择折流板,确定板间距折流板数等,再设计壳程和管程的内径。分别对换热器的热量,管程对流系数,传热系数传热面积进行核算,再算出面积裕度。最后,对传热流体的流动阻力进行计算,如果在设计范围内就能完成任务。4.1列管式换热器种类选取根据固定管板式的特点:结构简单,造价低廉,壳程清洗和检修困难,壳程必须是洁净不易结垢的物料。U形管式特点:结构简单,质量轻,适用于高温和高压的场合。管程清洗困难,管程流体必须是洁净和不易结垢的物料。浮头式特点:结构复杂、造价高,便于清洗和检修,完全消除温差应力,应用普遍。我们设计的换热器的流体是油,易结垢再根据可以完全消除热应力原则我们选用浮头式换热器。134.2管程与壳程的选取根据以下原则:不洁净和易结垢的流体宜走管内,以便于清洗管子腐蚀性的流体宜走管内,以免壳体和管子同时受腐蚀,且管子也便于清洗和检修3.压强高的流体宜走管内,以免壳体受压4.饱和蒸气宜走管间,以便于及时排除冷凝液,且蒸气较洁净,冷凝传热系数与流速关系不大5.被冷却的流体宜走管间,可利用外壳向外的散热作用,以增强冷却效果。6.需要提高流速以增大其对流传热系...

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